[发明专利]一种蚕茧状C@NiCo2

权利要求书

1.一种蚕茧状C@NiCo₂O₄复合材料，其特征在于：以硝酸钴、硝酸镍、尿素和聚乙烯吡咯烷酮为原料，以N,N-二甲基甲酰胺为溶剂，经静电纺丝法固化得到Co-C前驱体，再经剧烈搅拌油浴法制得蚕茧状C@NiCo₂O₄复合材料；

所得蚕茧状C@NiCo₂O₄复合材料的碳元素以直径为0.5-1微米的碳纤维结构存在，作为蚕茧状的核心；NiCo₂O₄作为蚕茧状的外层结构，包覆在碳纤维的表面。

2.根据权利要求1所述蚕茧状C@NiCo₂O₄复合材料的制备方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1）配制静电纺丝原液：在80-90 ℃条件下，以一定的质量比，将聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺混合搅拌至完全溶解；

所述步骤1）聚乙烯吡咯烷酮和N,N-二甲基甲酰胺的质量比为3:（50-60）；

步骤2）静电纺丝法制备Co-C前驱体：在室温条件下，以一定质量比，向步骤1所得原液中加入硝酸钴混合搅拌12-14 h，然后在一定条件下进行静电纺丝，最后经固化得到Co-C前驱体；

所述步骤2）硝酸钴的添加量满足聚乙烯吡咯烷酮和硝酸钴的质量比为3:（4-5）；所述步骤2）静电纺丝的条件为，电压为17-25 kV，喷头与辊轴的距离为15-20 cm，温度为40-50℃；所述步骤2）固化的温度为130-150 ℃，保温3-5 h；

步骤3）剧烈搅拌油浴法制备蚕茧状C@NiCo₂O₄复合材料：称取步骤2所得Co-C前驱体超声分散于蒸馏水中，再以一定的质量比，加入硝酸镍和尿素，在一定温度下剧烈搅拌反应，反应完毕后自然降至室温，经冷冻干燥即可得到蚕茧状C@NiCo₂O₄复合材料；

所述步骤3）Co-C前驱体、硝酸镍和尿素的质量比为1:18:（5-15）；

所述步骤3）剧烈搅拌反应的条件为，在100-110 ℃条件下油浴，剧烈搅拌1-2h。

3.根据权利要求1所述蚕茧状C@NiCo₂O₄复合材料作为超级电容器电极材料的应用，其特征在于：在-0.1-0.4V范围内充放电，在放电电流密度为1 A/g时，比电容为1900-2100 F/g。